基于新工科背景的“學科競賽”&“科研訓練”雙驅模式下學生工程實踐能力和創新創業能力的培養

朱寶忠，孫運蘭，陳海飛，于海龍，劉恩海，陳九玉

（常州大學 石油與天然氣工程學院·能源學院，江蘇常州 213164）

近年來，隨著《中國制造2025》、“互聯網+”等一系列強國戰略的實施，各行業對高校培養的工程技術人才的工程實踐能力和創新創業能力提出了更高的要求。2017年，教育部為了積極應對新時期科技革命和產業變革，針對新型工程領域科技人才的快速培養，適時推出高校新工科建設計劃，先后達成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”，對高校工科學生的工程實踐和創新創業教育改革做出了一系列部署，不斷深化教育教學改革[1]。2019年，教育部成立“全國新工科教育創新中心”，進一步探索形成具有中國特色和世界水平的新工科教育體系，力圖打造世界工程創新中心和人才高地。

新工科的本質是培養“雙能型”人才，即具有良好的工程實踐能力和創新創業能力的人才。換言之，新工科建設的本質就是要培養適應新時代要求、新技術發展的現代化工程創新型人才。因此，探討如何鍛煉和培養大學生工程實踐能力和創新創業能力，是當前高等工程教育改革的重要課題之一[2]。

1 高等工程教育的現狀

新工科建設的關鍵在于培養“雙能型”人才，但目前部分高等院校在大學生“雙能”培養模式方面還有待提升，主要存在如下問題：

1.1 改革意識不足

教育部于2018年首批認定612個新工科研究與實踐項目，開展探索建立新工科建設的新理念、新標準、新模式、新方法、新技術、新文化[1]。各高校積極探索加強新工科背景下的教育教學改革，但是進展緩慢，收效甚微。部分高等院校仍然以理論知識的傳授為主，培養能力為輔。也有很多高校專業正在開展工程教育專業認證，這也促使工程教育從應試教育向成果導向教育轉變，但覆蓋面還遠遠不夠，需要進一步強化、細化。

1.2 培養模式欠佳

目前部分高等院校的培養模式欠佳，導致學生在學習過程中缺乏實踐能力和創新思維的鍛煉，更多是以拿到學分為最終目的，沒有達到提升“雙能”的目標；除此以外，教學大綱修訂不能夠與時俱進，課程設置不甚合理，教師在授課過程中也沒有將行業最前沿的信息在課堂上展示，加之教學形式的單一性，以及考核評價制度不完善，同樣束縛了學生思維方式和創新能力的培養；缺乏創新實踐的氛圍，長此以往，導致學生在理論上缺乏創新，在實踐中較少突破。生產技術水平迅速發展，技術更新日新月異，但是由于經費、購置流程、學科發展不均衡等原因，部分學校的實驗設備更新不及時，過于陳舊，直接導致實踐教學活動的效果并不理想。另外，在實踐教學過程中，大多數實驗局限于驗證功能，沒有給予學生發揮主觀能動性的機會，更難以實現工程實踐能力和創新能力的培養。

1.3 教師經驗欠缺

現在高等院校人才聘用的門檻逐步提高，專業教師基本要求博士學歷，甚至要求入職教師具有國內外訪問或者留學經歷，所以近年來高校聘用的年輕教師普遍學歷較高，理論儲備豐富，但也存在工程實踐經驗不足的缺陷，所以在開展理論教學時，因為缺少工程經驗，基本上照本宣科，不能恰當地引用工程案例來充實課程的教學內容，無法將學生引入工程實踐項目的具體情境中，進而導致無法充分激發學生學習的主觀能動性。另外，在實踐教學環節中，比如金工實習、認識實習、生產實習等，現場的帶隊教師也無法準確及時介紹現場的設備，加之學生人數眾多，致使教學效果大打折扣。綜上所述，教師的工程實踐經驗不足是制約工程教育改革的關鍵因素之一。

1.4 評價體系待完善

考核評價體系在工程教育改革中起到導向作用，考核的具體形式、考核內容、考核指標等對工程教育改革起到關鍵作用，與此同時考核也會影響教師的教學手段、形式和內容，最終影響實踐教學的效果。

目前的實踐教學在考核評價體系中存在重形式而輕過程的問題，一般的實踐教學都以撰寫實驗報告的形式結課，而學生為了完成報告的撰寫，通常借助互聯網拼湊報告來應付了事，而實踐教學的考核結果基本不存在不及格現象，至于實踐教學過程中學生的動手能力、主觀能動性、組織協調能力等更加難以無從體現。

1.5 社會環境待提升

社會的需求是影響大學工程教育改革的關鍵因素，因為學生最終是要走向社會，走向工作崗位，所以企業的反饋是改革的動力源。良好的社會環境、充滿創新生機與活力的社會氛圍將有助于大學生創新能力的培養和發展，但目前這種鼓勵“雙能”培養的社會氛圍尚未完全形成，具體表現在企業的招人用人制度上，用人單位沿用學校的評價體系，在面試畢業生時，過多注重考試分數和以這些分數為基礎獲得的各種獎勵，對學生工程實踐能力和創新創業能力關注不足，這種企業選人用人的“指揮棒”延長了對大學生的評價鏈，迫使學生在大學學習階段將更多精力用來獲得學分，對創新教育活動心有余而力不足。

2 “雙驅煉雙能”——“學科競賽”&“科研訓練”雙驅模式下學生工程實踐能力和創新創業能力培養的積極探索

所謂“雙驅煉雙能”，即在學科競賽和科研訓練的過程中鍛煉學生的工程實踐能力和創新創業能力。筆者針對目前高校學生“雙能”培養存在的問題，提出構建“學科競賽”&“科研訓練”雙驅模式的創新實踐教學模式，并在實踐教學中進行了有益的探索，取得了良好的教學效果[3]。

2.1 雙驅之一——學科競賽

“以賽促學，以賽促練”，學科競賽是一項靈活性和系統綜合性較強的訓練項目，一方面，需要大學生具備良好的綜合素質和多種能力，可以創造性地發現問題并且解決實際問題；另一方面，學科競賽的題目設計靈活多樣，需要大學生開展創造性思維，大膽嘗試，提出創新的解決方案。在大學期間，學生可以參加的競賽覆蓋面非常廣，種類也繁雜，涉及從基礎知識到各種專業性的應用開發，對于參賽學生的要求也各有不同。這類學科競賽是培養大學生創新思維能力、團隊協作精神、解決實際問題和鍛煉動手實踐能力的重要手段，也是推動大學生開展創新實踐活動的重要途徑。以能源與動力工程專業為例、在大一、大二學年可以鼓勵和引導學生參加諸如全國計算機水平大賽、全國三維數字化創新設計大賽、全國大學生數學建模競賽等。大三、大四學年，引導學生參加各類專業性競賽，諸如國家級和省級大學生創新創業競賽、“互聯網+”、節能減排大賽等賽事，進一步鍛煉和培養學生的“雙能”[4]。

2.2 雙驅之二——科研訓練

科研訓練不是一個知識簡單累積的過程，而是讓學生通過研究實踐過程來獲得研究技能的過程。將學生引入到教師的科研訓練中，引導學生提前參與科研課題，一方面可以鞏固和強化學生的專業知識，強化理論知識與工程實踐的緊密結合，提升學生的工程實踐能力和知識運用能力，為其將來的讀研、就業或者創業奠定堅實的基礎；另一方面，學生在參與項目的過程中產生的科研成果又可以作為作品參加各類競賽活動，使“雙驅”相輔相成，相得益彰。

2.3 雙驅模式的關鍵——建立一套適應雙驅模式的創新實踐教學模式的科學、完整、合理的考核評價體系[5]

科學、完整、合理的考核評價體系是雙驅模式構建的關鍵因素，因為評價制度具有導向作用，科學、合理地評價需要因專業、課程、實踐形式而異。我們在教學改革過程中嘗試了一些辦法，比如：給予參與指導實踐的教師一定量的工作量補貼，同時對于表現突出的教師予以物質和精神上的獎勵等，充分調動其積極性，充分激發教師參與這種新型創新實踐模式的積極性；對于積極參與創新實踐活動的學生也給予政策支持，同時作為其評獎評優的重要依據。

為了滿足大學生創新實踐能力培養的需要，加強對“學科競賽”&“科研訓練”雙驅模式的創新實踐教學模式的經費投入和政策支持，形成“實踐中找路子，研究中找方法”的局面，不斷完善適應雙驅模式的創新實踐教學模式的科學、完整、合理的考核評價體系。

2.4 雙驅模式的保障——建立一套適應雙驅模式的創新實踐教學模式的保障制度[6]

學校和學院要全力配合“學科競賽”&“科研訓練”雙驅模式的構建，加大雙驅模式創新實踐教學的組織和宣傳力度。目前，學科競賽的推廣范圍還達不到要求，大多數學生對學科競賽和參加科研課題重要性的認識程度不足，參與熱情不高。所以上至學校、學院，下至每一位授課的教師，都要加大宣傳的力度，讓絕大多數學生和教師參與其中，尤其是新入職的博士學歷教師，讓學生根據教師的研究方向、研究課題有選擇地進行創新實踐活動，教學相長，這在一定程度上，也督促新入職博士的快速成長。擴大學生參與度，盡可能做到100%全覆蓋，從學生剛剛入學開始就多渠道進行宣傳和鼓勵，提高學生創新實踐的參與度，同時爭取為每一位學生都創造一個實踐演練的機會和平臺。

與此同時，要完善“學科競賽”&“科研訓練”雙驅模式創新實踐教學的保障機制，學校需要制定配套政策和制度作為保障，才能使“學科競賽”&“科研訓練”雙驅模式常態化，并朝科學化、制度化、普及化的方向發展。

3 結語

在新工科背景下，構建和諧高效的“學科競賽”&“科研訓練”雙驅模式創新實踐教學模式可以有效提升大學生工程實踐能力和創新創業能力，更有利于推動我國的工程教育改革的不斷前行。